成本減半，越壓越強(qiáng)！中國(guó)獨(dú)創(chuàng)“凝巖術(shù)”，攻克工程界難題

來(lái)源：礦業(yè)界

就地取材，不需要水泥，不需要瀝青，就能修好一條承壓200余噸的礦卡長(zhǎng)期碾壓行駛的道路，成本還不到其他鋪路工程的一半。這項(xiàng)炸裂的工程技術(shù)，將徹底顛覆以往的認(rèn)知。

在公路材料世界里，有一個(gè)共識(shí)：材料只會(huì)逐年老化、疲軟，尤其在雨水、車(chē)流和時(shí)間面前，強(qiáng)度只會(huì)下降，不會(huì)上升。

但在中國(guó)東部的一段路基上，這一鐵律被徹底打破——原本只有3MPa的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，在四年后竟增長(zhǎng)到15MPa。這不是實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，而是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果。

在西北的戈壁灘，一條承壓百?lài)嵉V卡晝夜通行的道路，年久未見(jiàn)結(jié)構(gòu)性破壞；

在黃土高原，長(zhǎng)期困擾工程界的濕陷性黃土，在暴雨、重載和四季循環(huán)中依舊穩(wěn)固；

而在湖北，一個(gè)以磷石膏為主材的試驗(yàn)道路，經(jīng)雨季暴曬的考驗(yàn)后仍完好如初。

這些看似“不可能”的現(xiàn)象，都指向了同一項(xiàng)技術(shù)：凝巖（土凝巖）——一個(gè)把土壤重新“長(zhǎng)成巖石”的中國(guó)原創(chuàng)突破。

讓土重新“長(zhǎng)成巖石”

中國(guó)在材料科學(xué)上的一次自我發(fā)明

凝巖技術(shù)的獨(dú)特之處不在“材料長(zhǎng)什么樣”，而在于它的底層邏輯：不是把土粘住，而是讓土成巖。

凝巖粉體與土壤中的硅、鈣、鋁等礦物發(fā)生深層反應(yīng)，促使土體內(nèi)部生成穩(wěn)定的類(lèi)巖石結(jié)構(gòu)。這意味著：結(jié)構(gòu)會(huì)不斷致密、強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間增長(zhǎng)、性能不是衰減，而是“反向提升”。

更關(guān)鍵的是，它完全不是照搬國(guó)外的土固化材料，也不是技術(shù)“改良版”，而是中國(guó)自主原創(chuàng)體系。

2015年，一項(xiàng)名為《一種土凝巖及其制備方法》的發(fā)明專(zhuān)利（專(zhuān)利號(hào)：ZL 2015 1 0119590.4）正式獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)，發(fā)明人為朱建華。此外，“土凝巖”這三個(gè)字，也是由朱建華“首創(chuàng)”的。

2019年，朱建華作為土凝巖（凝巖技術(shù)）發(fā)明人，向國(guó)家商標(biāo)局進(jìn)行申請(qǐng)，最終，“凝巖”商標(biāo)被核定使用在建筑、建筑材料、筑路等領(lǐng)域。

這兩份國(guó)家相關(guān)管理部門(mén)頒發(fā)的文件，不僅確立了凝巖的技術(shù)原創(chuàng)性，也確立了朱建華為土凝巖技術(shù)的原創(chuàng)人，更標(biāo)志著這項(xiàng)技術(shù)完成了從工程試驗(yàn)到制度承認(rèn)的關(guān)鍵一步。

凝巖之所以能夠形成跨越多領(lǐng)域的“全場(chǎng)景材料體系”，就在于它解決的不是某一個(gè)場(chǎng)景的問(wèn)題，而是：它抓住了土地與材料之間的根本矛盾。

實(shí)際上，凝巖技術(shù)的應(yīng)用早在很多年前就開(kāi)始了。記者在一份由中國(guó)水利水電第十三工程局有限公司，國(guó)道107線(xiàn)鄭州段改建工程項(xiàng)目部出具的《DHT土凝巖穩(wěn)定土使用報(bào)告》中看到，在2007、2008年左右，土凝巖（凝巖技術(shù)）就已應(yīng)用在國(guó)道這類(lèi)高等級(jí)公路的修建上，材料中顯示“（土凝巖）路用性能良好，滿(mǎn)足高等級(jí)公路底基層、基層設(shè)計(jì)強(qiáng)度和路用性能要求，使用方法便捷”。

凝巖技術(shù)是這樣落地的

奇跡是這樣發(fā)生的

可以說(shuō)，凝巖技術(shù)是一個(gè)突破核心機(jī)理，解決萬(wàn)類(lèi)工程難題的“創(chuàng)舉”，讓我們一起來(lái)看看凝巖技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

首先是礦區(qū)的深度應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)像一把“萬(wàn)能鑰匙”，打開(kāi)多個(gè)工程難題的鎖。

在礦區(qū)，工程問(wèn)題的復(fù)雜性與極端性遠(yuǎn)超城市道路。這里有：重載運(yùn)輸?shù)臉O限壓力、礦壁的長(zhǎng)期穩(wěn)定要求、尾礦庫(kù)的環(huán)保安全壓力、回填材料的高成本和高碳排放問(wèn)題、大面積基礎(chǔ)硬化的材料消耗。

而凝巖在礦區(qū)的表現(xiàn)，是它跨場(chǎng)景能力最集中、最震撼的印證。

記者了解到，新疆哈密——嘉峪關(guān)之間某礦區(qū)，原本的砂石道路三天就爛，而凝巖道路歷經(jīng)多年重載運(yùn)輸，仍未出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞。原因在于：當(dāng)?shù)馗瓯谕僚c凝巖結(jié)合后形成了“類(lèi)巖石”結(jié)構(gòu)，能夠承載持續(xù)重載。

當(dāng)然，在礦區(qū)里修筑可供重載卡車(chē)運(yùn)輸?shù)穆罚皇悄龓r技術(shù)的“小小”展現(xiàn)。

除修建礦區(qū)道路外，凝巖在礦井井壁加固上也顯現(xiàn)出奇特的效果，具體來(lái)說(shuō)，就是將凝巖漿體噴灑到礦井井壁上，與原位土結(jié)合產(chǎn)生成巖反應(yīng)，使礦井井壁穩(wěn)定性提升。這一技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可減少?lài)姖{、水泥灌漿等傳統(tǒng)方式的高成本投入。對(duì)于最終效果，技術(shù)人員評(píng)價(jià)道：“穩(wěn)定得像打了地基，不是貼上去，而是長(zhǎng)出來(lái)。”

在尾礦治理方面，采用凝巖技術(shù)，可使尾礦固化、穩(wěn)定、環(huán)保同步完成。尾礦庫(kù)長(zhǎng)期面臨滲漏、污染、坍塌風(fēng)險(xiǎn)。凝巖可讓尾礦顆粒形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，避免二次揚(yáng)塵和滲濾。這是傳統(tǒng)工法難以做到的。

在礦區(qū)膏體回填方面，凝巖可替代水泥的使用，讓成本大幅下降。水泥是礦區(qū)膏體回填里的最大成本來(lái)源。凝巖能在降低水泥用量的同時(shí)，增強(qiáng)回填體的穩(wěn)定性。北方某礦區(qū)估算，該項(xiàng)技術(shù)材料成本可下降25%～40%。

此外，凝巖在采空區(qū)回填與生態(tài)修復(fù)方面也極具效能，可把地穩(wěn)住，把綠還回去。凝巖回填體具有可控強(qiáng)度與高密實(shí)度，可作為采空區(qū)填充材料，避免塌陷。回填后的凝巖結(jié)構(gòu)可與土體融合，不產(chǎn)生二次污染。這是礦區(qū)“綠水青山”治理實(shí)踐中極具價(jià)值的技術(shù)路徑。

其次是在沙漠公路的應(yīng)用。用沙子修路，凝巖給了世界第三種答案。

沙漠修公路難題已困擾世界半個(gè)世紀(jì)。難點(diǎn)在于：沙子圓滑，無(wú)法形成長(zhǎng)久骨架、高溫導(dǎo)致瀝青疲勞、材料運(yùn)輸成本高得驚人。

凝巖的突破是：當(dāng)?shù)厣常纯沙蓭r。

在寧夏與新疆的試驗(yàn)路段中，沙子與凝巖拌合后分層壓實(shí)，形成穩(wěn)定的巖狀結(jié)構(gòu)。工程人員說(shuō)：“第一次看到沙子能像巖石那樣穩(wěn)。”多年風(fēng)沙、高溫與溫差沖擊后，這些試驗(yàn)段依舊穩(wěn)定。如果沙漠公路未來(lái)能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模建設(shè)，凝巖很可能是決定性技術(shù)。

其三是在黃土高原的應(yīng)用。在最容易塌陷的地方，凝巖讓道路“靜止”了下來(lái)。

在道路工程建設(shè)中，黃土高原的濕陷性黃土長(zhǎng)期被視為道路建設(shè)的“天敵”。記者了解到，在甘肅慶陽(yáng)的試驗(yàn)工程中，當(dāng)?shù)攸S土經(jīng)凝巖材料處理后所修建的道路連續(xù)多年經(jīng)歷強(qiáng)降雨、重載碾壓、凍融循環(huán)，仍保持完整，無(wú)陷落、無(wú)翻漿、無(wú)斷面破壞。這是過(guò)去工法難以做到的。凝巖之所以有效，是因?yàn)椋核皇歉采w黃土，而是重建黃土的結(jié)構(gòu)。

還有在磷石膏堆場(chǎng)的應(yīng)用。這一長(zhǎng)期存在的固廢難題，有了工程化解決方案。

磷石膏年產(chǎn)量巨大，長(zhǎng)期堆放造成安全與環(huán)保壓力。傳統(tǒng)工程中，因其遇水膨脹、結(jié)構(gòu)性弱，幾乎無(wú)法作為道路材料使用。

記者了解到，湖北保康的試驗(yàn)工程給出了驚喜，磷石膏在凝巖體系中被鈍化，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體，經(jīng)暴雨、高溫、寒冬后未出現(xiàn)膨脹破壞，環(huán)保檢測(cè)達(dá)標(biāo)。

這是一個(gè)“雙贏”成果：既處理了固廢，又創(chuàng)造了結(jié)構(gòu)價(jià)值。凝巖在固廢治理領(lǐng)域的潛力由此被全面打開(kāi)。

一個(gè)人扛起一項(xiàng)技術(shù)

從失敗引進(jìn)，到走向中國(guó)原創(chuàng)之路

所有的技術(shù)突破背后，都有一個(gè)人。朱建華，凝巖技術(shù)核心發(fā)明人之一。

他最早接觸的是國(guó)外土固化技術(shù)，但親眼見(jiàn)到這種技術(shù)在美國(guó)有效，在中國(guó)土壤中大量失效。他意識(shí)到：“中國(guó)的土壤構(gòu)成太復(fù)雜，照搬沒(méi)有用，必須自己發(fā)明。”

這是一條最難的路。

沒(méi)有項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，他賣(mài)掉住房；沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室，他背著材料在礦區(qū)、戈壁、黃土坡做試驗(yàn)；沒(méi)有理論模板，他從失敗中重新搭建技術(shù)體系；沒(méi)有“拿來(lái)主義”的捷徑，他從中國(guó)土壤礦物結(jié)構(gòu)中重新分析機(jī)理。他的科研理念樸素卻有力量：“科技不能只寫(xiě)在論文里，要寫(xiě)在土地上。”

凝巖技術(shù)最終成為一項(xiàng)真正由中國(guó)土壤、中國(guó)需求、中國(guó)工程體系倒逼出來(lái)的原創(chuàng)技術(shù)。

凝巖的意義

不僅是材料革命，而是國(guó)家戰(zhàn)略的回響

凝巖的價(jià)值，不只在工程領(lǐng)域的成功，更在于它與國(guó)家戰(zhàn)略高度契合。

科技自立自強(qiáng)不是引進(jìn)，是重新發(fā)明；綠色低碳是減少水泥砂石用量、減少碳排放；固廢資源化是鋼渣、粉煤灰、磷石膏“變廢為材”；生態(tài)保護(hù)是減少砂石開(kāi)采，讓土地不再被過(guò)度索取；資源安全是構(gòu)建中國(guó)自己的材料體系。

它象征著一種時(shí)代能力：中國(guó)不僅能跟隨世界做材料，也能創(chuàng)造世界沒(méi)有的材料。在更多的礦區(qū)、在更遼闊的沙漠、在更復(fù)雜的地質(zhì)區(qū)、在更高的工程挑戰(zhàn)中，凝巖可能正在開(kāi)啟一種全新的工程文明。

它證明了一件事：科技興國(guó)，不僅是口號(hào)，也可以從土地里長(zhǎng)出來(lái)。